opc技术及其在工业控制系统中的应用

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1、第１期（总第１７０期）机械工程与自动化Ｎｏ．１２０１２年２月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＦｅｂ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０１－０１９２－０３ＯＰＣ技术及其在工业控制系统中的应用郭志刚１，王文浩２（１．太原重工股份有限公司技术中心，山西太原０３００２４；２．太原科技大学机械工程学院，山西太原０３００２４）摘要：介绍了ＯＰＣ技术的特点及其在工业自动化控制系统中的应用。并按照ＯＰＣ规范，基于西门子ＳｉｍａｔｉｃＮｅｔ二次开发接口开发出一个具有与ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ服务器进行基本数据通讯能力的客户端。该客户端实现了异步、订

2、阅等数据采集功能。关键词：ＯＰＣ；工业控制系统；二次开发；应用中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ１ＯＰＣ技术简介Ｓｅｒｖｅｒ访问底层的硬件，并以ＯＰＣ接口方式将数据ＯＰＣ（ＯＬＥｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ，用于过程控制提供给任何支持ＯＰＣ规范的第三方客户端软件，第的ＯＬＥ）是为工业过程控制专门设计的ＯＬＥ技术，三方软件商或用户就可以按照统一的数据访问标准访由ＯＰＣ基金会负责ＯＰＣ规范的制定和发布。问不同厂家的硬件产品。根据开发软件功能的不同，ＯＰＣ制定了以下各２ＯＰＣ服务器在工业控制系统的层次结构领域的单独规范：图１为以太网控制系统的总体层次结构。（１）

3、数据访问规范：该规范定义了ＯＰＣ服务器中一组ＣＯＭ对象及其接口，并规定了客户对服务器程序进行数据读写时需要遵循的标准。基于微软公司的ＤＣＯＭ开发技术，ＯＰＣ实现了对于远程数据的访问。（２）报警和事件处理规范：该规范提供了一种通知机制，在指定事件或报警条件发生时，ＯＰＣ服务器能够主动通知客户端。（３）历史数据访问规范：该规范提供了一种通用历史数据引擎，可以向需要的用户或客户端程序提供图１以太网控制系统的总体层次结构数据汇总和数据分析等信息。（４）安全性规范：该规范提供了一种专门的机制２．１ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴＰＣ软件简介来保护ＯＰＣ服务器中的现场数据，防止未授权的操

4、ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴ是西门子在工业控制层面上提供的一个开放的、多元的通讯系统。它能将工业现场的作误修改这些参数。（５）批量过程规范：该规范基于ＯＰＣ数据存取ＰＬＣ、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应自动化工程中的种类多样性，ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴ推出了多规范和ＩＳＡ８８系列批量控制标准，提供了一种存取［１］种不同的通讯网络，这些通讯网络符合德国或国际标实时批量数据和设备信息的方法。准，他们包括工业以太网、ＡＳ－Ｉ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＯＰＣ为工业实时控制提供了一种支持分布式应用和异构环境下软件的无缝集成的数据通信标准。硬ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＰＡ。先进组态（Ａｄｖａ

5、ｎｃｅｄＰＣＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）是由件供应商可以开发一个高度优化的、可重用的ＯＰＣ收稿日期：２０１１－０９－０１；修回日期：２０１１－０９－２８作者简介：郭志刚（１９７６－），男，山西山阴人，工程师，硕士，主要从事企业信息化及工业二级系统开发工作。２０１２年第１期郭志刚，等：ＯＰＣ技术及其在工业控制系统中的应用·１９３·ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴＶ６．０以上提供的，代表一个ＰＣ站的全ＯＰＣ．ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴ的多种数据提供方式见图３。新、简单、一致和经济的调试和诊断解决方案。它可３ＯＰＣ通用接口的实现以取代以前的ＰＣ组态工具Ｓ７。通过使用它，一台３．１ＯＰＣ访

6、问接口方式ＰＣ可以和在ＳｉｍａｔｉｃＳ７中一样进行组态，并通过网ＯＰＣ主要提供两种接口：Ｃｕｓｔｏｍ标准接口和络下载。ＯＬＥ自动化标准接口。自定义接口是服务商必须提同时ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴ也提供了多个ＯＰＣ服务器，供的，而自动化接口则是可选的。用于与ＰＬＣ连接采集、下发控制数据。自定义接口是一组ＣＯＭ接口，主要用于采用Ｃ＋＋２．２ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ与Ｓ７ＰＬＣ连接语言的应用程序开发；自动化接口是一组ＯＬＥ接口，以ＰＬＣ嵌入式系统作为现场智能节点的现场控主要用于采用ＶＢ、ＤＥＬＰＨＩ、Ｅｘｃｅｌ等基于脚本编程语制层，其功能是外接模拟量输入／输出或开关信号输言的应用程

7、序开发。图４为自定义接口和自动化接口。入／输出等，其主要作用是执行各种控制功能以及进行数据采集、状态监测和报警等，并自动将采集的数据上传到二级系统（工业控制系统）；控制系统服务器则采用ＰＣ机或机架服务器，配置有两块网卡，一块与下位机ＰＬＣ通讯，另一块与三级管理系统（生产管理调度层）的其他计算机组成局域网。监控服务图３基于ＯＰＣ．ＳｉｍａｔｉｃＮＥＴ的多种数据提供方式器中主要运行ＯＰＣ数据存取服务器程序，将现场智能节点传来的数据通过ＯＰＣ接口送到监控软件进行监控，并利用组态软件进行复杂的组态工作，或将组态信息下载到ＰＬＣ上，调整其控制算法和参数。而其他管理层的计算机

8、ＯＰＣ客户